1.Linux ALSA声卡驱动之一：ALSA架构简介
一. 概述
ALSA是Advanced Linux Sound Architecture 的缩写，目前已经成为了linux的主流音频体系结构，想了解更多的关于ALSA的这一开源项目的信息和知识，请查看以下网址：http://www.alsa-project.org/。
在内核设备驱动层，ALSA提供了alsa-driver，同时在应用层，ALSA为我们提供了alsa-lib，应用程序只要调用alsa-lib提供的API，即可以完成对底层音频硬件的控制。
图 1.1 alsa的软件体系结构
由图1.1可以看出，用户空间的alsa-lib对应用程序提供统一的API接口，这样可以隐藏了驱动层的实现细节，简化了应用程序的实现难度。内核空间中，alsa-soc其实是对alsa-driver的进一步封装，他针对嵌入式设备提供了一些列增强的功能。本系列博文仅对嵌入式系统中的alsa-driver和alsa-soc进行讨论。
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二. ALSA设备文件结构
我们从alsa在linux中的设备文件结构开始我们的alsa之旅. 看看我的电脑中的alsa驱动的设备文件结构: $ cd /dev/snd $ ls -l
crw-rw----+ 1 root audio 116, 8 2011-02-23 21:38 controlC0 crw-rw----+ 1 root audio 116, 4 2011-02-23 21:38 midiC0D0 crw-rw----+ 1 root audio 116, 7 2011-02-23 21:39 pcmC0D0c crw-rw----+ 1 root audio 116, 6 2011-02-23 21:56 pcmC0D0p crw-rw----+ 1 root audio 116, 7 2011-02-23 21:39 pcmC0D1c crw-rw----+ 1 root audio 116, 5 2011-02-23 21:38 pcmC0D1p crw-rw----+ 1 root audio 116, 3 2011-02-23 21:38 seq crw-rw----+ 1 root audio 116, 2 2011-02-23 21:38 timer $
我们可以看到以下设备文件:
?
controlC0 --> 用于声卡的控制，例如通道选择，混音，麦克风的控制等
midiC0D0 --> 用于播放midi音频 pcmC0D0c --〉 用于录音的pcm设备 pcmC0D0p --〉 用于播放的pcm设备 seq --〉 音序器 timer --〉 定时器
? ? ? ? ?
其中，C0D0代表的是声卡0中的设备0，pcmC0D0c最后一个c代表capture，pcmC0D0p最后一个p代表playback，这些都是alsa-driver中的命名规则。从上面的列表可以看出，我的声卡下挂了6个设备，根据声卡的实际能力，驱动实际上可以挂上更多种类的设备，在include/sound/core.h中，定义了以下设备类型：
[c-sharp] view plain copy
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1. #define SNDRV_DEV_TOPLEVEL ((__force snd_device_type_t) 0)
2. #define SNDRV_DEV_CONTROL ((__force snd_device_type_t) 1)
3. #define SNDRV_DEV_LOWLEVEL_PRE ((__force snd_device_type_t) 2)
4. #define SNDRV_DEV_LOWLEVEL_NORMAL ((__force snd_device_type_t) 0x1000)
5. #define SNDRV_DEV_PCM ((__force snd_device_type_t) 0x1001)
6. #define SNDRV_DEV_RAWMIDI ((__force snd_device_type_t) 0x1002)
7. #define SNDRV_DEV_TIMER ((__force snd_device_type_t) 0x1003)
8. #define SNDRV_DEV_SEQUENCER ((__force snd_device_type_t) 0x1004)
9. #define SNDRV_DEV_HWDEP ((__force snd_device_type_t) 0x1005)
10. #define SNDRV_DEV_INFO ((__force snd_device_type_t) 0x1006)
11. #define SNDRV_DEV_BUS ((__force snd_device_type_t) 0x1007)
12. #define SNDRV_DEV_CODEC ((__force snd_device_type_t) 0x1008)
13. #define SNDRV_DEV_JACK ((__force snd_device_type_t) 0x1009)
14. #define SNDRV_DEV_LOWLEVEL ((__force snd_device_type_t) 0x2000) 通常，我们更关心的是pcm和control这两种设备。
三. 驱动的代码文件结构
在Linux2.6代码树中，Alsa的代码文件结构如下： sound /core /oss /seq /ioctl32 /include
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/drivers /i2c /synth /emux /pci
/(cards) /isa
/(cards) /arm /ppc /sparc /usb
/pcmcia /(cards) /oss /soc /codecs
?
core 该目录包含了ALSA驱动的中间层，它是整个ALSA驱动的核心部分
core/oss 包含模拟旧的OSS架构的PCM和Mixer模块 core/seq 有关音序器相关的代码
include ALSA驱动的公共头文件目录，该目录的头文件需要导出给用户空间的应用程序使用，通常，驱动模块私有的头文件不应放置在这里 drivers 放置一些与CPU、BUS架构无关的公用代码 i2c ALSA自己的I2C控制代码
pci pci声卡的顶层目录，子目录包含各种pci声卡的代码 isa isa声卡的顶层目录，子目录包含各种isa声卡的代码 soc 针对system-on-chip体系的中间层代码
soc/codecs 针对soc体系的各种codec的代码，与平台无关
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2.Linux ALSA声卡驱动之二：声卡的创建 1. struct snd_card 1.1. snd_card是什么
snd_card可以说是整个ALSA音频驱动最顶层的一个结构，整个声卡的软件逻辑结构开始于该结构，几乎所有与声音相关的逻辑设备都是在snd_card的管理之下，声卡驱动的第一个动作通常就是创建一个snd_card结构体。正因为如此，本节中，我们也从 struct cnd_card开始吧。 1.2. snd_card的定义 snd_card的定义位于改头文件中：include/sound/core.h [c-sharp] view plain copy 1. /* main structure for soundcard */ 2.
3. struct snd_card {
4. int number; /* number of soundcard (index to 5. snd_cards) */ 6.
7. char id[16]; /* id string of this card */
8. char driver[16]; /* driver name */
9. char shortname[32]; /* short name of this soundcard */
10. char longname[80]; /* name of this soundcard */
11. char mixername[80]; /* mixer name */
12. char components[128]; /* card components delimited with
13. space */
14. struct module *module; /* top-level module */ 15.
16. void *private_data; /* private data for soundcard */
17. void (*private_free) (struct snd_card *card); /* callback for freeing of
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